I2C總線DDC傳輸協(xié)議顯示器EDID結(jié)構(gòu)介紹

1、EDID數(shù)據(jù)交換是顯示器與信號(hào)源設(shè)備通訊說明自身性能的一種標(biāo)準(zhǔn)化方法。這種通訊是為了使顯示器可以發(fā)送自身的性能特征比如原始分辨率到信號(hào)源設(shè)備，使這個(gè)設(shè)備生成適合于顯示器要求的視頻特性。用戶不需要手動(dòng)調(diào)節(jié)，就能最大限度地提升設(shè)備之間的兼容性，從而減少了因?yàn)椴徽_的設(shè)置和調(diào)整對(duì)顯示圖像和系統(tǒng)的整體可靠性所造成的影響。一般來說，信號(hào)源設(shè)備可能是一臺(tái)桌面計(jì)算機(jī)或筆記本電腦的顯卡，但是現(xiàn)在又多了許多不同的設(shè)備，包括高清電視接收機(jī)和數(shù)字錄像機(jī)、DVD和藍(lán)光播放器，甚至還有游戲機(jī)，這就需要讀取EDID并輸出相應(yīng)的視頻。EDID最初是為了計(jì)算機(jī)模擬視頻設(shè)備上的VGA接口而開發(fā)的，現(xiàn)在能夠用于DVI、HDMI和

2、DisplayPort。歷史EDID是由VESA視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)定義的，并在1994年和DDC標(biāo)準(zhǔn)1.0版一起推出了1.0版本。如表1。在EDID開發(fā)之前，VGA接口的針腳4、11、12和15有時(shí)被用于定義顯示器的性能。這些ID針腳帶有高的或低的值用于定義不同的屏幕分辨率。VESA通過重新定義VGA接口的針腳9、12和15,以DDC顯示數(shù)據(jù)通道的形式作為一個(gè)系列母線，擴(kuò)展了這一體系。這使更多的信息得以交換，因此顯示器和信號(hào)源之間能夠以EDID或其他的形式進(jìn)行交流。原始的DDC協(xié)議定義了從顯示器發(fā)送到視頻信號(hào)源的128個(gè)字節(jié)的EDID格式的數(shù)據(jù)。由于顯示類型和功能的不斷增加，128個(gè)字節(jié)變得捉襟

3、見肘起來，EDID和DDC都進(jìn)行了擴(kuò)展，因此多重128字節(jié)的數(shù)據(jù)塊可以進(jìn)行交換。這就是在眾多消費(fèi)品上所用到的E-EDID。實(shí)際上，CEA美國(guó)消費(fèi)電子產(chǎn)品協(xié)會(huì)以及國(guó)內(nèi)定義了自己的EDID擴(kuò)展包來包含額外的視頻格式并支持先進(jìn)的多聲道音頻功能。在2007年12月，VESA發(fā)布了DisplayID,作為第二代EDID。其目的是取代所有舊版本。DisplayID是一個(gè)長(zhǎng)度可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最高可達(dá)256字節(jié)，向信號(hào)源傳輸顯示器的相關(guān)信息。這意味著包括PC顯示設(shè)備、消費(fèi)級(jí)電視機(jī)以及像筆記本電腦上的液晶屏這樣的嵌入式顯示器已近不需要多重?cái)U(kuò)展模塊。DisplayID不能直接兼容以前的EDID/E-EDID版本，

4、目前也還沒有廣泛的應(yīng)用到視音頻產(chǎn)品中去。EDID信息在顯示器和信號(hào)源之間交換的是什么？一臺(tái)顯示器的基本EDID信息以128字節(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸，它包含了關(guān)于制造商以及與運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)。見表2。目前的EDID版本定義的結(jié)構(gòu)如下：供應(yīng)商/產(chǎn)品標(biāo)識(shí)塊起始的18字節(jié)表明了顯示器的制造商和產(chǎn)品信息，包括序列號(hào)和生產(chǎn)日期。EDID結(jié)構(gòu)版本以及修訂號(hào)隨后的2字節(jié)用于識(shí)別EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的版本號(hào)和修訂號(hào)。顯示器的基本參數(shù)/特性接下來的5字節(jié)用于特性，比如顯示器接收的是模擬還是數(shù)字信號(hào)、同步的類型、水平和垂直的最大尺寸、伽瑪傳輸特性、電源管理功能、色彩空間、默認(rèn)的視頻定時(shí)。色彩特性隨后的10字節(jié)定義了顯示器所

5、使用的RGB色彩空間轉(zhuǎn)換技術(shù)。確定的頻率隨后的3字節(jié)定義了顯示器支持的VESA確定的視頻分辨率/刷新率。每比特代表一個(gè)確定的頻率，就像640 x480/60。如果有的話，那么這3個(gè)字節(jié)的最后部分定義了廠商的保留頻率。確定的標(biāo)準(zhǔn)頻率隨后的16字節(jié)定義了顯示器支持的8個(gè)額外的視頻分辨率。這些分辨率必須遵循VESA定義的標(biāo)準(zhǔn)頻率。詳細(xì)的頻率描述之后的72字節(jié)被分為4個(gè)18字節(jié)塊，用于詳細(xì)描述額外的視頻分辨率，以支持自定義的視頻刷新率/分辨率。第1塊用于描述顯示器的首選頻率。頻率數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)既可以是VESA的GTF般程序時(shí)間也可以是CVT協(xié)同視頻時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展的旗標(biāo)EDID1.3以及更高的版本允許額外的

6、128字節(jié)數(shù)據(jù)塊來描述增加的功能。這個(gè)字節(jié)表明了額外的可用擴(kuò)展塊的數(shù)目。這些擴(kuò)展塊被定義為幾種不同的結(jié)構(gòu)，包括DI-EXT顯示信息擴(kuò)展、VTB-EXT視頻時(shí)間塊擴(kuò)展以及LS-EXT本地字符串?dāng)U展。CEA861擴(kuò)展最常用的EDID擴(kuò)展是CEA861,用于支持消費(fèi)級(jí)設(shè)備中HDMI的先進(jìn)功能。CEA861擴(kuò)展數(shù)據(jù)的一般結(jié)構(gòu)見表3。CEA861允許可變數(shù)量的18字節(jié)詳細(xì)頻率描述。例如，對(duì)于1080i的視頻頻率細(xì)節(jié)，這在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品中很常見但電腦中卻很少用到，就可以進(jìn)行通訊了。CEA861還指定了一個(gè)可變長(zhǎng)度的CEA數(shù)據(jù)塊收集器來描述一些參數(shù)，比如顯示器色度、先進(jìn)的音頻功能包括環(huán)繞聲格式、音頻采樣率甚至是

7、揚(yáng)聲器的配置和布局。CEA861擴(kuò)展的意義在于，它解決了以前運(yùn)作的不同之處，把消費(fèi)級(jí)顯示器設(shè)備與基于電腦的商業(yè)視音頻系統(tǒng)結(jié)合起來,使設(shè)備之間的EDID信息能夠進(jìn)行正確的傳送。EDID的問題顯示設(shè)備可以有不同程度的EDID執(zhí)行，在某些情況下，它們可能完全沒有EDID信息。這些不一致可能導(dǎo)致運(yùn)行問題，包括過掃描和分辨率問題，甚至可能使顯示設(shè)備完全不能顯示信號(hào)源的內(nèi)容。以下是EDID通訊中一些潛在問題的實(shí)例，以及可能會(huì)導(dǎo)致的后果：1、問題：顯示器上沒有圖像?？赡艿脑颍盒盘?hào)源設(shè)備，比如PC的顯卡或是筆記本電腦無法讀取顯示器的EDID信息。因此，在某些情況下，PC就不會(huì)輸出任何的視頻信號(hào)。2、問題：在

8、選擇一個(gè)新的信號(hào)源后顯示器丟失了這個(gè)圖像?？赡艿脑颍哼@通常發(fā)生在VGA接口的設(shè)備上，因?yàn)椴恢С譄岵灏巍Ｈ绻侵С譄岵灏蔚腄VI、HDMI或DisplayPort，EDID通訊問題是由于不同廠商設(shè)備之間的HPD信號(hào)問題。這經(jīng)常成為一個(gè)需要專業(yè)知識(shí)的綜合問題,因?yàn)檗D(zhuǎn)換數(shù)字視頻信號(hào)的能力是必須的。3、問題：顯示了圖像，但信號(hào)源和顯示器的分辨率不匹配。可能的原因：電腦無法讀取EDID信息，所以它默認(rèn)顯示為640 x480的標(biāo)準(zhǔn)分辨率。如果用戶試圖手動(dòng)設(shè)置分辨率以便和顯示器匹配，某些顯卡驅(qū)動(dòng)可能會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行較低的默認(rèn)分辨率，造成桌面滾動(dòng)/抖動(dòng)，實(shí)際上視頻分辨率并沒有變化。電腦能夠讀取EDID信息，但是顯

9、卡把輸出分辨率限制到XGA的1024x768,這是絕大多數(shù)顯示器都能夠支持的分辨率，確保能夠有一個(gè)可用的圖像并減少無圖像顯示的可能性。如果這和顯示器的當(dāng)前分辨率不匹配的話，字體就可能不規(guī)則地變大、變小或者模糊。電腦連接到多個(gè)具有不同分辨率的顯示器。因?yàn)樗荒軓囊慌_(tái)顯示器上讀取EDID，因此輸出與其他顯示器就不匹配了，這就導(dǎo)致了得不到最佳圖像質(zhì)量，或者根本沒有圖像顯示。在專業(yè)系統(tǒng)中，當(dāng)需要把數(shù)字視頻信號(hào)分配或路由到多個(gè)顯示器時(shí)，這個(gè)問題是很常見的。EDID/DDC協(xié)議DDC使用了一個(gè)叫做I2C總線的標(biāo)準(zhǔn)串行信號(hào)計(jì)劃。因?yàn)镮2C簡(jiǎn)單、針腳少、具有雙向功能，所以它被廣泛地應(yīng)用于需要交換信息的電子設(shè)備

10、和元件中。一個(gè)I2C總線中有3條線：SDA數(shù)據(jù)、SCL時(shí)鐘以及一條邏輯上的高直流電壓。對(duì)于DDC來說，這個(gè)邏輯高電壓被定義為+5伏。EDID信息通常在視頻設(shè)備啟動(dòng)的時(shí)候就進(jìn)行了交換。DDC規(guī)范定義了一個(gè)+5伏的電源連接，以提供電源給顯示器的EDID電路，這樣就算不打開顯示器的電源也可以進(jìn)行通訊。在啟動(dòng)時(shí)，視頻源設(shè)備會(huì)通過DDC發(fā)送一個(gè)EDID請(qǐng)求。EDID/DDC規(guī)范支持熱插拔，因此顯示器和視頻源設(shè)備重新連接的時(shí)候EDID信息也可以進(jìn)行交換。熱插拔檢測(cè)不支持VGA，但支持包括DVI、HDMI以及DisplayPort在內(nèi)的數(shù)字接口。對(duì)于這些接口，顯示設(shè)備可以通過HPD熱插拔檢測(cè)針腳提供電壓，同

11、步到它所連接的視頻源設(shè)備上去。如果這個(gè)針腳上沒有電壓那么就會(huì)顯示為斷開。視頻源設(shè)備監(jiān)控這個(gè)HPD針腳上的電壓，一旦檢測(cè)到電壓那么它就會(huì)啟動(dòng)EDID請(qǐng)求。EDID工具第三方軟件可以用于解決顯示設(shè)備和信號(hào)源設(shè)備之間可能的兼容性問題。用EDIDiee作為關(guān)鍵字在Google上搜索，可以得到很多有用的工具，例如優(yōu)派公司提供的EDIDEditor或EnTech的MonitorAssetManager。這些工具使你能夠讀取顯示器的EDID并測(cè)定顯卡和顯示設(shè)備之間會(huì)不會(huì)產(chǎn)生EDID握手問題。EDID解決方案視音頻系統(tǒng)通常有幾個(gè)遠(yuǎn)程顯示器，同時(shí)往往包含多個(gè)信號(hào)源設(shè)備。重要的是要認(rèn)識(shí)到這有助于解決EDID的相關(guān)

12、問題。把信號(hào)從源設(shè)備向顯示器轉(zhuǎn)換、分發(fā)、路由的必要性，在確保合適的EDID通訊以及可靠的系統(tǒng)運(yùn)作上引起了相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。雖然并不是每個(gè)關(guān)于EDID的問題都能得到解決，Extron公司的產(chǎn)品通過適當(dāng)?shù)墓芾硪曇纛l系統(tǒng)內(nèi)源設(shè)備和顯示器之間的EDID通訊，有助于預(yù)防或解決這些問題。通過在源設(shè)備上運(yùn)行，能夠自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行EDID管理，確保合適的變換以及可靠的內(nèi)容輸出。1.介紹：是顯示器與電腦主機(jī)進(jìn)行通信的一個(gè)總線標(biāo)準(zhǔn)，其全稱是：N它的基本功能就是將顯示器的電子檔案資料信息，諸如可接收行場(chǎng)頻范圍、生產(chǎn)廠商、生產(chǎn)日期、產(chǎn)品序列號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)顯示模式及其參數(shù)、所支持的標(biāo)準(zhǔn)類別、的版本信息等等。高版本的標(biāo)準(zhǔn)總

13、線還可以允許電腦主機(jī)直接調(diào)節(jié)顯示器的基本參數(shù)，諸如亮度、對(duì)比度、行場(chǎng)幅度的大小、行場(chǎng)中心位置、色溫參數(shù)等等?？偩€標(biāo)準(zhǔn)類別：）:單向傳輸，只傳輸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息。）:單向傳輸（地址為：）/是一個(gè)簡(jiǎn)單的從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其方向?yàn)閺娘@示器到電腦主機(jī)。TOC o 1-5 h z）:雙向傳輸，傳送圖形信息（地址為：E）支持簡(jiǎn)單的總線標(biāo)準(zhǔn)。）:雙向傳輸，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，不支持，傳輸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息（地址為：，）。）:雙向傳輸，支持，傳輸標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息（地址為：，）。）數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：就是顯示器通過:傳是輸給電腦主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息，至今已發(fā)布到第三版本，即i前面分別有。01，等版本。就數(shù)據(jù)信息量而分，分為和，將來也許

14、會(huì)有更多數(shù)據(jù)信息量的新版公布。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：以的為例，如下表所示。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：以的為例，如下表所示。至于每個(gè)以至于每個(gè)的詳細(xì)定義，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)。功能的實(shí)現(xiàn)：對(duì)于一個(gè)顯示器類的產(chǎn)品，要讓其具有即插即用的功能，一定要在產(chǎn)品開發(fā)時(shí)進(jìn)行早期規(guī)劃，否則等產(chǎn)品開發(fā)完成再考慮就為時(shí)已晚了?？傮w上，功能的實(shí)現(xiàn)有兩種方式，一種方式是用專用硬件女如等實(shí)現(xiàn)，這種方式簡(jiǎn)單易行，品質(zhì)也容易控制，只是會(huì)增加硬件成本方面的壓力，另一種方式是用純軟件方式實(shí)現(xiàn)，這種方式幾乎無硬件成本方面的考慮，但是實(shí)現(xiàn)技術(shù)會(huì)相對(duì)難一些，它要求軟件設(shè)計(jì)者對(duì)、的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵非常了解才可能做出來。目前市場(chǎng)上的大部分顯示器均以支持為準(zhǔn)，更高版本的標(biāo)準(zhǔn)由于不是經(jīng)常用，且成本會(huì)高一點(diǎn)，技術(shù)也相對(duì)復(fù)雜一些，所以很少有人去做。功能的重要性：對(duì)于一臺(tái)顯示器，不論其是否有功能都一樣使用，對(duì)于一般用戶來講好像都一樣。其實(shí)不然，對(duì)于一臺(tái)有功能的顯示器,操作系統(tǒng)會(huì)在開機(jī)初始，將其產(chǎn)品屬性信息抓出，然后根據(jù)這些信息進(jìn)行最優(yōu)化配置，并把廠商的基本信息顯示出來，在操作系統(tǒng)下用戶可根據(jù)需要隨意調(diào)整系統(tǒng)的顯示模式，并告知用戶這是一臺(tái)即插即用的顯示器，這間接也是對(duì)廠商的宣傳，用戶使用起來很方便。而對(duì)于沒有功能的顯示器,則沒有上述所有的方便功能，僅僅能作